Este documento describe los sistemas de navegación por satélite, incluyendo los principales sistemas como GPS, GLONASS y Galileo. Explica cómo funcionan a través de segmentos espaciales, de control y de usuario. También detalla sus aplicaciones principales en campos militares, de navegación aérea y civiles como ayudas para la navegación y orientación, sistemas para invidentes y geomática.

1. Practica 3
Tecnologías Emergentes
Sistemas de Navegación por satélite.
Autores:


Javier Garzón Merino
Álvaro José Monedero Carreras
Fecha realización: 02/12/2013

2. Tarea a realizar
1.- Define el concepto “Sistema
2.- ¿Cuáles son los principales
3.- ¿Cómo funcionan?.
4.- ¿Cuáles son sus principales
diferentes ejemplos de aplicación en
has encontrado.
de navegación por satélite”.
sistemas de este tipo?.
campos de aplicación?. Pon
cada uno de los campos que
1.- Define el concepto “Sistema de navegación por satélite”.
Un sistema global de navegación por satélite, en su acrónimo
es una constelación de satélites que transmite rangos de señales
utilizados para el posicionamiento y localización en cualquier
parte del globo terrestre, ya sea en tierra, mar o aire.
Gracias a este sistema se puede determinar la posición en cuatro
dimensiones (longitud, latitud, altitud, y tiempo), lo que ha dado
lugar a multitud de aplicaciones civiles y militares.
2.- ¿Cuáles son los principales sistemas de este tipo?.
Los principales sistemas de este tipo son:
 GLONASS
GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) es el sistema de
navegación por satélite desarrollado por la Unión Soviética, siendo hoy
administrado por la Federación Rusa. Representa la contraparte del GPS
estadounidense y del Galileo europeo. GLONASS también utiliza 24 satélites y
aunque es algo menos preciso que el GPS, su principal desventaja es que los
satélites sólo tienen una vida útil de 3 años.
Debido a la crisis económica rusa de finales de la década de los 90, los
satélites no siempre se sustituían, por lo que el sistema fue perdiendo su
efectividad de manera progresiva. Hacia el año 2000, sólo 8 de los 24 satélites
seguían operativos. No obstante, durante los últimos años, Rusia ha estado
trabajando en la vuelta del GLONASS y actualmente consta de una constelación de
31 satélites(24 en activo,3 satélites de repuesto,2 en mantenimiento, uno en
servicio y uno en pruebas)
 GPS III
GPS BLOCK III es la nueva versión del GPS. La principal mejora en el
sistema GPS actual es que GPS III enviará una señal más potente. Además, seguirá
una órbita diferente, por lo que países en latitudes más elevadas, como p.ej. los
países escandinavos, recibirán a partir de ahora una mejor cobertura. Otra de las
principales ventajas es su capacidad para funcionar de manera precisa junto a
GALILEO, el nuevo sistema de navegación por satélite europeo.
 GALILEO
GALILEO es el nuevo sistema de navegación por satélite de la Unión
Europea. Una de las principales razones para que la Unión Europea desarrollara su
propio sistema de navegación por satélite fue su deseo de dejar de depender del
GPS.
GALILEO ofrecerá una mayor precisión y cobertura que el GPS y está principalmente
destinado a uso civil. La fecha prevista de su entrada en funcionamiento era el
año 2008/9 aunque El sistema se espera poner en marcha en 2014 después de sufrir
una serie de reveses técnicos y políticos para su puesta en marcha. En el futuro
estará compuesto por una constelación de 30 satélites que orbitarán a unas 23.600
kilómetros por encima de la tierra.

3.  WAAS/EGNOS
A pesar de la impresionante precisión de los sistemas GPS y GLONASS, se
lanzarían
dos sistemas más como complemento para las redes GPS Y GLONASS para
proporcionar una mayor precisión y seguridad en las señales permitiendo una
precisión inferior a dos metros, estos dos sistemas son:

WAAS (Wide Area Augmentation System) para el continente americano

EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System) para el continente
europeo.
Cada uno de ellos está compuesto por tres satélites que envían señales a los
receptores. A continuación, las estaciones de medición calculan si la señal del
satélite presenta alguna diferencia y envían las correcciones oportunas a dos de
los tres satélites "geoestacionarios". Estos satélites geoestacionarios vuelven a
transmitir la señal de corrección a la tierra, donde los receptores GPS con
WAAS/EGNOS aplican dicha corrección a su posición GPS calculada.
Nota Los nuevos sistemas GPS III y GALILEO no funcionarán conjuntamente con WAAS
o EGNOS, ya que podrán medir y corregir sus propias imprecisiones.
3.- ¿Cómo funcionan?.
El funcionamiento de un Sistema de Navegación por Satélite
involucra distintos segmentos, de tal manera que se relacionan
entre sí:



Segmento espacial: Envía la señal que se recibe en los
segmentos de control y usuario.
Segmento de control: Recibe la señal del segmento de espacio,
monitoriza y actualiza información enviando correcciones a
los satélites si es preciso.
Segmento de usuario: recibe información procedente del
segmento espacial y calcula su posición.

4. 4.- ¿Cuáles son sus principales campos de aplicación?. Pon
diferentes ejemplos de aplicación en cada uno de los campos que
has encontrado.
Campos de aplicación:
Uso militar
El origen de la navegación por satélite fue militar. La
navegación por satélite permite alcanzar una precisión que no
se había conseguido hasta este momento, en los objetivos de las
armas, aumentando su efectividad y reduciendo daños no deseados
mediante armamento que se vale de la señal de los GNSS que sí
producían las armas convencionales. La navegación por satélite
también permite que las tropas sean dirigidas y se localicen
fácilmente.
Navegación aérea
La navegación aérea utiliza los sistemas de posicionamiento,
reconociéndose como un elemento clave en los sistemas de
comunicaciones, navegación y vigilancia que apoyan el control del
tráfico aéreo, así como un fundamento sobre el cual los estados
pueden suministrar servicios de navegación aeronáutica mejorados.
Los estados que autorizan operaciones GNSS son los responsables
de determinar si el mismo satisface los requisitos de actuación
requeridos para esta actividad en el espacio aéreo de su
competencia y de notificar a los usuarios cuando
dicha actuación no cumple con estos.
Otros usos civiles
Algunas de la aplicaciones civiles donde se utilizan las señales
GNSS son las siguiente:



Ayudas a la navegación y orientación en dispositivos de
mano para senderismo, dispositivos integrados en los
automóviles, camiones, barcos, etc.
Sistemas de ayuda para invidentes.
Geomática. (Hace referencia a un conjunto de ciencias en las cuales se integran
los medios para la captura, tratamiento, análisis, interpretación, difusión y
almacenamiento de información geográfica. También llamada información espacial o
geoespacial.)


Seguimiento de los dispositivos usados en la fauna.
Etc.

5. Video explicativo de varios campos en los que se utiliza esta tecnología:
Figura: Pinchar en la imagen para ir a video explicativo de algunos ejemplos en los que se utiliza este sistema.

6. Bibliografía:








http://arantxa.ii.uam.es/~jms/pfcsteleco/lecturas/20080125DavidGarcia.pdf
http://www.slideshare.net/chriswebbie/sistema-global-de-navegacin-por-satlite
http://www.tomtom.com/howdoesitwork/page.php?ID=9&CID=2&Language=6
http://es.wikipedia.org/wiki/GLONASS
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_navegaci%C3%B3n_Galileo
http://es.wikipedia.org/wiki/EGNOS
http://es.wikipedia.org/wiki/Wide_Area_Augmentation_System
http://www.youtube.com/watch?v=jmn13iCVywE